面对面 | 北斗三号卫星导航系统总设计师陈忠贵:每天见到卫星一切正常,心里才踏实
2020-09-24 16:00

隔着屏幕收看卫星发射直播的读者,多少都有过这样的体验:听着屏幕里传来“5、4、3、2、1”的倒数,心也会跟着悬了起来。真要是坐在发射现场,那得有多强大的心理素质才行啊!9月15日,北斗三号卫星导航系统总设计师陈忠贵回到母校南航参加新生开学典礼,并接受了下载记者的专访。他告诉记者,为了确保北斗三号发射卫星的万无一失,他连这个大年三十都是在西昌卫星发射中心度过的。

陈忠贵在南航的求学经历堪称跨专业考研的样板:本科学习矿山机械的他,出于对航空航天梦的向往,在工作两年后,考入了南京航空学院(南京航空航天大学前身)的数理力学专业,从此改变了人生轨迹。

今年南航的开学典礼撞上了一个雨天,因为疫情防控,典礼的进行场地安排在了室外的露天大操场上。陈忠贵和学生们一样穿上了塑料雨衣,站在雨里作为校友代表进行发言:“回想34年前,我从冰封雪盖的茫茫北[兴旺体育官网]国内 蒙呼伦贝尔来到青山绿水的六朝古都南京,怀着忐忑的心情到南航进行面试,当时我考的专业方向有两个人面试,二选一,没想到面试后得知两个都入选,我想或许是我们两个都很优秀,或许是我们两个都不突出,老师难以抉择,成全了我们两个的南航梦。”

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南航开学典礼,陈忠贵作为校友代表,在雨中进行发言

发言结束,同场的师生为他点赞,“全程脱稿,有范儿!”陈忠贵回应得老老实实:“本来准备看手机里的发言稿,但雨下得太大,手机屏幕被雨打湿了,看不见了!”

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南航开学典礼,陈忠贵作为校友代表,在雨中进行发言

这不是陈忠贵第一次回到南航。2018年12月,他曾在南航为同学们带来了一场震撼的思政公开课《北斗导航卫星》。今年中国航天日,陈忠贵还为母校的学弟学妹们亲切题词勉励:“托起探索宇宙志向,实现航天强国梦想。”

本科学习矿山机械,研究生却是“仰望星空”选择了航空航天,这两个专业跳跃程度可足够大的。但陈忠贵还是找到了两个专业间的共同点,“力学的课程就有一定的互通性。我本科学的力学课程还是扎实的,还有一门力学课程考到过满分!”

“南航的学风非常严格,尤其是专业基础课程的要求特别高,考试不含糊。”这是陈忠贵回忆读研学习生活时印象最深的事。他还记得自动控制这门课程,“考试成绩不理想,老师专门找我谈话,帮助分析原因,举一反三。”

在朱明老师的指导下,陈忠贵将研究生毕业论文瞄准多体动力学新型建模理论和分析软件开发方向。在毕业论文撰写过程中,他有了兴旺机会接触航天这个领域,而在当时,航天最缺的也正是从事动力学、热学等基础学科研究的专业兴旺[。正是这样的机缘,陈忠贵“天然地”与航天形成了默契的关联,1989年毕业后毅然选择了航天五院,开始在北斗卫星导航系统的研发中“发光发热”。

在航天五院,陈忠贵亲历了北斗卫星从无到有的全过程,“北斗人” 日以继夜、呕心沥血的付出与攻关,陈忠贵回忆的细节里充满着自豪。

陈忠贵至今还记得研制首颗北斗二号卫星那段“激情燃烧的岁月”。按照国际电联的规则,频率资源是有时限的,过期作废。北斗二号导航系统必须在规定时限完成卫星导航信号在轨向地面发播,否则就取消导航频率的优先使用权,需要重新申请频率并进行国际协调,如此一来,我国就失去了发展全球卫星导航系统的最佳机会。面对紧迫的研制任务,时任北斗二号卫星副总设计师的陈忠贵带领研制队伍,改进设计方法,优化集成测试验证流程,一周“5+2”、每天“白+黑”,奋战18个月。2007年4月16日,在成功发射的两天后,北京从飞行试验星获得清晰信号,此时距离空间频率失效仅剩下不到4个小时——正是这次壮举,有效地保护了我国卫星导航系统的频率资源,拉开了北斗区域导航系统建设的序幕。

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陈忠贵工作现场 受访者供图

“北斗三号的正式开通意味着中国正式开启卫星定位‘全球时代’,今后无论到世界哪个角落,人们都可以靠中国的卫星导航服务寻找到方向。”陈忠贵说,北斗三号要求的功能兴旺、指标更严、可靠性更高,这对于科研人员的工作提出了极高的要求。“一个火箭共装有四百多吨燃料,整个发射过程1541秒,一旦发射升空,如果卫星在发射中途或在轨出现问题,是没有太多的解决办法的,所以逼迫着我们在研制过程中把工作做好。”无论是卫星设计、程序编写,还是设备安装操作,陈忠贵给团队灌输了一个概念,尽量在地面上将软硬件一次做到位,测试充分,力争上天的产品零缺陷、零故障、零失误。

旁人眼中“悬着心”的紧张,被陈忠贵淡淡的表述为“一些压力”。“一些”背后的付出,只有科研团队自己才能体会。陈忠贵透露了卫星研制试验中的一个小插曲。2015年,团队在研发北斗三号的试验星时,遇到了卫星天线在轨展开不顺利的难题。“卫星的通信天线在发射的过程中是收拢的,但到了天上,天线得及时展开。如果展开不完全,会出现天线覆盖区域不到位,卫星性能下降等问题。”陈忠贵介绍,当时,困扰团队的问题集中在,到底是什么原因导致了卫星天线的展开故障?这只是一颗试验星,后面还有这么多颗卫星呢,这个问题不彻底解决,后续工作该怎么办?

“那一阵子我们团队的压力特别大,我们发动研制队伍和有关专家共同来想办法。”最终,科研人员发现,是卫星天线的某个部位被“勾”住了。经过无数次的地面模拟试验,天线展开问题得以及时解决。“我们那叫一个如释重负啊,处理成功后,所有人都激动的抱在了一起。”

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陈忠贵在发射现场 受访者供图

为了表示庆祝,研发团队在聚餐时把祝酒词都给改了,酒杯碰在一起时不说“干杯”,而是换上了团队所有人最由衷的愿望——“开”,希望所有的卫星在上天后,天线都能成功展开。

业余时间踢球、唱歌,团队里的年轻人亲切的称呼陈忠贵为“贵总”。“贵总”和团队“驻扎”在大凉山的时间,远比和家人呆在一起要久的多。

西昌卫星发射中心位于四川大凉山深处,长期的驻扎,让科研人员的生活变得单一而规律。“我们在发射场的工作安排都是非常具体的,会制定详细的技术流程和计划流程,每一天的工作都会写在一张流程大图上。”陈忠贵讲述了在西昌的日常工作,“我们每完成一项工作,就在流程图上贴上一面小红旗。所有人去查看这张图时,就能看到,你的工作进展到什么程度了。”

今年年初,一颗北斗三号卫星的发射准备,正好是在春节期间。作为技术负责人的陈忠贵,让团队里的年轻人回家过年,自己则留在卫星发射基地,陪着卫星度过了大年三十。“卫星在发射基地,总要有人看着不是么。”

为此,陈忠贵的夫人因此有了难得的机会,来到了西昌卫星发射中心一起过年,头一次感受到了丈夫的工作环境。“我们的年夜饭挺丰富的,还吃了饺子。”纵使是年关,陈忠贵还是保持了每天检查一遍卫星状态的习惯,亲眼见到卫星一切正常,这才踏实。

长期在深山中生活,必要的文体活动成为了西昌卫星发射基地不可或缺的生活调剂。陈忠贵常常和年轻的试验队员一道打篮球、踢足球。“足球上一般我什么位置都可以踢,以前是后卫,现在懒得跑了,就站在前面踢,站前面能进球啊!”

北方人的真性情,只有在纵情高歌时才能体现。遇到年轻人呼唤“贵总来一个!”陈忠贵也毫不马虎,拿起话筒就吼上一曲刘欢的歌。“我喜欢带吼的歌,尤其喜欢刘欢的歌,那首《好汉歌》里唱的,和我们北斗就有关系啊,‘天上的星星参北斗’!”

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现如今,“天上的星星参北斗”成功让国人扬眉吐气,但陈忠贵和团队的研发进程并没有停歇。他告诉记者,目前,北斗三号卫星在系统信号性能、系统传输和测距性能、星载原子钟性能、关键产品和元器件国产化等方面实现了对国外技术的局部领先。未来,科研人员还将继续研发新的导航技术,使其精度越来越高。“目前我们北斗的服务范围还只在地球表面附近范围,高轨或是深空这一块还没有覆盖到。包括室内、地下和水下,还有很多需求发展的领域等待着开拓。”

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本报记者和陈忠贵

【快问快答】

Y=下载/pt新闻记者  杨甜子

C=陈忠贵

Y:您现在和当年的导师朱明老师还有联系吗?

C:有。朱老师现在快80岁了,在外地和子女一起住。但他很关心我的动态,看到媒体的报道,还会转发给我,鼓励我一把,非常骄傲。

Y:在航天领域深耕多年,就没想过让孩子“子承父业”?

C:儿子对音乐感兴趣,他现在从事音乐创作,我们也没有太多的干预。

Y:平时爷俩交流的网址是音乐还是航空航天?

C:好像都不多。他会发一些歌来,让我听一听。

Y:“收官之星”发射成功,您回到北京后,会不会觉得不习惯,感觉人一下子放松了下来?

C:这倒没有。回到北京后,我们接着干活了。还有很多的技术总结要做,卫星系统的稳定运行工作还很艰巨。

Y:您是山西人,现在还有空自己做面食吃吗?

C:我可以揉点面,包点包子或是擀点面条。其实西昌的伙食还是可以 。我还建议过食堂厨师,尝试做一下我们山西和顺的饸饹面呢。

Y:您的身材保持得相当好啊,有什么锻炼技巧可以分享吗?

C:时间允许的话,我会定期跑个10公里左右。大部分时间都是喜欢在早上跑。其实,在发射场几个点位之间转一圈,差不多就5公里了,两圈下来10公里就到了。

文 | 下载/pt新闻记者  杨甜子

摄影、视频 | 下载/pt新闻记者  戎毅晔

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